今年5月份汽車缺芯一度爆上熱搜,，小鵬汽車董事長(zhǎng)何小鵬還曾發(fā)可達(dá)鴨配圖，發(fā)出急求芯片的信號(hào),。

筆者了解到各領(lǐng)域?qū)π酒蟮呐判颍汉教煨酒拒姽ば酒拒囈?guī)芯片＞工業(yè)芯片＞消費(fèi)芯片,。汽車對(duì)芯片的要求是高于工業(yè)，高于手機(jī),、電視等消費(fèi)類數(shù)碼電器產(chǎn)品的,。

汽車常年在外奔馳，會(huì)面臨不同的環(huán)境問(wèn)題,，比如鄉(xiāng)間地頭的粉塵,、雨天的濕氣、夏季的暴曬,、冬季的寒冷,，而這就要求芯片以及其他零部件都得能經(jīng)受住這些考驗(yàn)、不出故障保證正常工作,。所以,，相比手機(jī)芯片而言，車規(guī)芯片對(duì)可靠性的要求會(huì)更高一些,。

制造一輛新能源汽車需要哪些芯片,？

據(jù)筆者了解，2021年平均每輛車所需芯片數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了1000顆以上,。而新能源汽車正在加速發(fā)展,，一臺(tái)新能源汽車搭載的芯片數(shù)量達(dá)到了1000顆以上，可以說(shuō)新能源汽車是芯片“大戶”,。

汽車芯片種類較為龐雜,，主要分四類：功能芯片、主控芯片,、功率半導(dǎo)體,，傳感器。以新能源汽車為例,，制造一輛新能源汽車的芯片以下這些芯片,。

1、功能芯片

主要是指MCU（微控制器芯片）和存儲(chǔ)器,，其中MCU負(fù)責(zé)具體控制功能的實(shí)現(xiàn),，承擔(dān)設(shè)備內(nèi)多種數(shù)據(jù)的處理診斷和運(yùn)算。車輛控制系統(tǒng)主要包括車身電子系統(tǒng),、車輛運(yùn)動(dòng)系統(tǒng),、動(dòng)力總成系統(tǒng)、信息娛樂(lè)系統(tǒng),、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)等幾大部分,，這些系統(tǒng)下面又存在著眾多子功能項(xiàng)，每個(gè)子功能項(xiàng)背后都有一個(gè)控制器,，控制器內(nèi)部會(huì)有一顆功能芯片,。

2、主控芯片

在智能座艙,、自動(dòng)駕駛等關(guān)鍵控制器中承擔(dān)核心處理運(yùn)算任務(wù)的SoC,，內(nèi)部集成了CPU、GPU,、NPU,、ISP等一系列運(yùn)算單元,。

3、功率半導(dǎo)體

主要負(fù)責(zé)功率轉(zhuǎn)換,，運(yùn)用在汽車動(dòng)力控制系統(tǒng),、照明系統(tǒng)、燃油噴射,、底盤安全等系統(tǒng)當(dāng)中,，像電動(dòng)車用的IGBT功率芯片，以及可以廣泛使用在模擬電路與數(shù)字電路的場(chǎng)效晶體管MOSFET等,。新能源汽車需要大量功率半導(dǎo)體來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛頻繁的電壓變換需求。

4,、傳感器

主要用于探測(cè),、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件或化學(xué)組成,，并將探知的信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)或其他所需形式傳遞給其他設(shè)備，包括CIS芯片,、MEMS芯片、電流傳感器,、磁傳感器、陀螺儀,、VCSEL芯片和SPAD芯片等。

綜上所述,，汽車芯片對(duì)于一輛車來(lái)說(shuō)是非常重要的，以上四類中傳感器是市場(chǎng)份額最小的,，如果沒(méi)有傳感器汽車甚至連油門都踩不動(dòng),，現(xiàn)在，相信大家理解為什么缺少芯片就造不出來(lái)汽車。

MCU是功能芯片的主角

汽車芯片主要關(guān)注三個(gè)方面：一是可靠性要求,；二是設(shè)計(jì)壽命要20年以上；三是高安全性要求,。

據(jù)了解，目前傳統(tǒng)汽車控制器數(shù)量約為40～70個(gè)／輛,，芯片400～700個(gè)／輛,，新能源車則至少要增加20％的需求量,。Strategy Analytics的數(shù)據(jù)顯示,，傳統(tǒng)燃油車各類芯片應(yīng)用占比中,，占比最高的是MCU,，占比為23％，其次是功率半導(dǎo)體,，傳感器,，其他，占比分別為21％,、13％、43％,。到了純電動(dòng)汽車,，由于動(dòng)力系統(tǒng)的改變,，內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)為電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),，功率半導(dǎo)體的占比達(dá)到了55％,，超過(guò)一半,；其次是MCU和傳感器,，汽車需求量最大的是MCU。

MCU是把中央處理器,、存儲(chǔ)、定時(shí)器,、輸入輸出接口集成在同一個(gè)芯片上的微控制單元，也稱單片機(jī),。MCU主要用于自動(dòng)控制的產(chǎn)品和設(shè)備，可應(yīng)用于工業(yè),、汽車、通訊與計(jì)算機(jī),、消費(fèi)類電子領(lǐng)域,。其中,，汽車是MCU最大的應(yīng)用領(lǐng)域,，傳統(tǒng)汽車單車會(huì)平均用到70個(gè)左右,，而新能源汽車則需要用到300多個(gè)，應(yīng)用領(lǐng)域包括ADAS,、車身、底盤及安全,、信息娛樂(lè),、動(dòng)力系統(tǒng)等,，幾乎無(wú)處不在,。

目前車規(guī)級(jí)MCU市場(chǎng)主要被海外巨頭壟斷，國(guó)內(nèi)廠商正在奮力追趕,，目前部分企業(yè)已能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)。

缺芯潮下,，國(guó)產(chǎn)車規(guī)MCU的現(xiàn)狀

從汽車MCU的市場(chǎng)份額分布來(lái)看，整體競(jìng)爭(zhēng)較為激烈，且市場(chǎng)份額相差不大,，占比最多的還是動(dòng)力控制系統(tǒng)，其次是底盤與安全控制系統(tǒng),、車身電子和車載電子，32位的汽車MCU占據(jù)大頭,。目前車規(guī)級(jí)MCU具有比較高的行業(yè)壁壘,，全球市場(chǎng)由海外廠商壟斷。而國(guó)產(chǎn)MCU仍然以Fabless為主,，無(wú)法單獨(dú)進(jìn)行IATF16949這類流片和封裝階段的標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。

截至11月初,，長(zhǎng)安汽車、長(zhǎng)城汽車,、上汽集團(tuán),、廣汽集團(tuán)以及比亞迪等五家自主品牌企業(yè)先后發(fā)布了第三季財(cái)報(bào)。財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)顯示,，上汽集團(tuán),、比亞迪,、長(zhǎng)城汽車分別實(shí)現(xiàn)了2114億、1170億,、373．46億元營(yíng)收，位列前三,。

華為消費(fèi)者CEO余承東在微博上表示，AITO問(wèn)界系列連續(xù)三個(gè)月單月交付破萬(wàn),，10月交付12018輛,，國(guó)內(nèi)新能源汽車消費(fèi)熱潮已經(jīng)到來(lái)。新能源汽車市場(chǎng)是五大自主品牌企業(yè)今年前三季度的主要增長(zhǎng)點(diǎn),，1至9月新能源汽車合計(jì)銷量為233．7萬(wàn)輛，相比于2021年同期的106萬(wàn)輛同比增加120．47％,。

隨著新能源汽車的不斷普及，以及智能化,、網(wǎng)聯(lián)化等技術(shù)在汽車領(lǐng)域的快速拓展,，對(duì)車載芯片的數(shù)量和質(zhì)量又提出了更高要求。中微半導(dǎo)體副總經(jīng)理兼產(chǎn)品總監(jiān)李振華李振華指出,，車規(guī)級(jí)MCU具有比較高的行業(yè)壁壘,，全球市場(chǎng)由海外廠商壟斷。工作溫度,、壽命和良率等指標(biāo)要求嚴(yán)格,，認(rèn)證流程復(fù)雜且標(biāo)準(zhǔn)高，種種因素結(jié)合在一起,，車規(guī)級(jí)MCU的導(dǎo)入時(shí)間至少3到5年時(shí)間,，但車廠要求的供貨時(shí)間又最高長(zhǎng)達(dá)30年。

伴隨著車規(guī)級(jí)芯片需求量持續(xù)保持高位,，有不少國(guó)產(chǎn)MCU廠商開(kāi)始升級(jí)轉(zhuǎn)型,。根據(jù)各企業(yè)官網(wǎng)及其公開(kāi)宣傳的進(jìn)展，兆易創(chuàng)新首顆車規(guī)級(jí)MCU產(chǎn)品已送樣測(cè)試,，2022年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),；比亞迪半導(dǎo)體車規(guī)級(jí)MCU量產(chǎn)裝車也突破1000萬(wàn)顆,，且已推出全新車規(guī)級(jí)8位通用MCU,；芯馳科技正式發(fā)布高端車規(guī)控制單元（MCU）E3 系列,，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)高端高安全級(jí)別車規(guī)MCU市場(chǎng)的空白；芯旺微電子KF8A／KF32A系列車規(guī)級(jí)MCU已量產(chǎn),，已和部分車企達(dá)成合作。

小結(jié)

目前,，汽車芯片已經(jīng)成為半導(dǎo)體需求最旺盛的方向，國(guó)內(nèi)很多廠商也在積極布局中,，國(guó)產(chǎn)汽車芯片開(kāi)始嶄露頭角,。

不過(guò),，車規(guī)級(jí)芯片的制造壁壘比較高，極高的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致廠商研發(fā)投入大,、周期長(zhǎng)。而出于安全性及可靠性考慮,，客戶認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求遠(yuǎn)高于消費(fèi)級(jí)和工業(yè)級(jí)MCU,，這需要相關(guān)的芯片制造企業(yè)有雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和扎實(shí)的技術(shù)支撐。

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